利用酵母双杂交膜系统筛选与小麦蓝矮植原体免疫膜蛋白互作的异沙叶蝉蛋白

正小麦蓝矮病(Wheat blue dwarf,WBD)是我国西北麦区一种重要植原体病害,在我国西部地区危害严重。该病害由异沙叶蝉(Psammotettix alienus L.)专化性传播,介体传毒成为病害流行的重要中心环节[1]。本实验室前期通过免疫荧光标记研究发现WBD植原体免疫膜蛋白(immunodominant membrane protein, IMP)与介体异沙叶蝉肌动蛋白互作,说明IMP在植原体传播和致病过程中起关键作用。     

陕西关中地区小麦田禾谷缢管蚜对7种杀虫剂的抗性监测

为明确陕西关中地区麦蚜田间种群对杀虫剂的抗药性现状,采用浸叶法测定了兴平、礼泉、凤翔、岐山、扶风地区麦田禾谷缢管蚜种群对高效氯氰菊酯、溴氰菊酯、吡虫啉、异丙威、毒死蜱、阿维菌素、氟啶虫胺腈等7种杀虫剂的抗性水平。结果表明,禾谷缢管蚜对高效氯氰菊酯的抗性水平最高,其中凤翔种群对高效氯氰菊酯达到高水平抗性(抗性倍数为72.5),岐山和扶风种群对该药产生中等水平抗性(抗性倍数分别为31.4、29.9);5个地区的禾谷缢管蚜对溴氰菊酯、吡虫啉、毒死蜱、异丙威和阿维菌素的抗性水平较低,表现为敏感、敏感性下降或者低抗性;5个地区的试虫对氟啶虫胺腈均表现为敏感。分析认为,高效氯氰菊酯不适合用于关中地区禾谷缢管蚜防治,氟啶虫胺腈作为一种新型杀虫剂,可以在该虫防治中推广使用,吡虫啉、阿维菌素等其他几种杀虫剂可以在禾谷缢管蚜的防治中交替使用。     

云芝糖肽发酵条件的响应面法优化试验

云芝糖肽对烟草花叶病毒TMV有显著的抑制作用,是一种重要的抗病毒物质。为提高杂色云芝菌液态发酵多糖产量,通过响应面法优化杂色云芝菌液体发酵条件,得到最佳发酵条件:初始pH6.5、装液量100 mL·250 mL~(-1)、接种量10%、温度27℃、7 d、200 r·min~(-1)。优化后杂色云芝菌液体发酵的生物量为10.82 g·L~(-1),胞外多糖为1.98 g·L~(-1),较优化前生物量提升2.06倍,胞外多糖提升2.33倍。优化后多糖产量有大幅提高,可为进一步工业化应用提供技术参数。     

离子阱液质联用仪应用于植物叶片游离氨基酸快速分析方法的建立

建立一种液相色谱-离子阱串联质谱(LC-MS-MS)同时分析植物组织中23种游离氨基酸的方法。植物样品经盐酸-乙醇法一步提取后直接进样,无需进行衍生和固相萃取等其他前处理步骤。液相色谱采用Intertsil OSD-4C18(250mm×3.0mm)色谱柱,采用甲醇-甲酸体系进行洗脱,对23种氨基酸获得比较理想的分离效果。结果表明,该方法通用性良好、样品制备简单(一步提取,无需衍生)、灵敏度高、检出范围宽、高效快速,可以在30min内完成整个分析过程。     

亚致死浓度毒死蜱和异丙威对禾谷缢管蚜试验种群的影响

禾谷缢管蚜[Rhopalosiphum padi(Linnaeus)]是重要的小麦害虫,毒死蜱和异丙威作为有效防治禾谷缢管蚜的杀虫剂,可以在致死浓度下直接杀死禾谷缢管蚜,其亚致死浓度也可能会引起禾谷缢管蚜生理和行为的改变。为明确亚致死浓度的毒死蜱和异丙威对禾谷缢管蚜试验种群的影响,本研究采用浸叶法分别测定了毒死蜱和异丙威对禾谷缢管蚜成蚜的毒力;并以含0.1%吐温-80的蒸馏水为对照,利用生命表技术分别研究了毒死蜱亚致死浓度(C-LC20和C-LC30)和异丙威亚致死浓度(I-LC20和I-LC30)对禾谷缢管蚜F0代和F1代种群生长发育和繁殖的影响。结果表明,C-LC20、C-LC30、I-LC20和I-LC30处理后,禾谷缢管蚜F0代成蚜寿命分别缩短14.03%、36.04%、12.01%和26.86%,产蚜量分别下降20.55%、42.27%、17.13%和26.00%,均显著低于对照种群;与对照相比,C-LC20、C-LC30、I-LC20和I-LC30处理后,禾谷缢管蚜F1代种群的若虫期分别延长1.51 d、1.92 d、0.9 d和1.19 d,成蚜寿命分别缩短21.62%、33.68%、15.51%和23.14%,产蚜量分别降低21.81%、37.4%、14.51%和29.29%,且F1代种群的内禀增长率rm、净生殖率R0、周限增长率λ以及总生殖率GRR都比对照降低,而F1代种群加倍时间Dt和平均世代周期T均延长。本研究结果显示,亚致死浓度的毒死蜱和异丙威能够降低禾谷缢管蚜种群的发育和繁殖速率,对禾谷缢管蚜种群具有明显的抑制作用。     

昆虫几丁质合成关键酶功能及其RNAi技术在害虫防治中的研究进展

几丁质对昆虫的生长发育至关重要,且不存在于植物和哺乳动物中,因此其合成途径的关键酶是较为理想的杀虫剂靶标。近年来,多种害虫的几丁质合成关键酶基因被克隆和鉴定,通过RNAi技术应用于一些重要害虫的防治研究工作中。本文较为系统的总结了近些年害虫几丁质合成关键酶的基因克隆及功能研究进展,重点阐述了几丁质合成酶、海藻糖酶基因基于RNAi技术应用于害虫防治取得的研究进展,分析了RNAi技术通过转基因植物表达dsRNA（RNAi抗虫作物）以及作为核酸农药（dsRNA）直接进行作物喷施的两种应用途径,文章最后还探讨了RNAi在害虫防治中面临的主要瓶颈问题以及主要应对策略。上述较为系统的归纳和总结,目的是为今后基于几丁质合成关键酶的RNAi技术应用于害虫绿色防控研究提供有价值的理论指导。     

抑制剂和激活剂对梨星毛虫中肠蛋白酶活性的影响

旨在研究不同抑制剂和激活剂对梨星毛虫Illiberis pruni中肠蛋白酶活性的影响。利用生化技术分别测定梨星毛虫幼虫不同龄期的4种中肠蛋白酶（总蛋白酶、强碱性胰蛋白酶、弱碱性胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶）活性,进而在最适龄期（4龄幼虫）测定蛋白酶激活剂（EDTA,MgCl₂,EGTA,CaCl₂）和抑制剂（PMSF,TPCK,STI,TLCK,IAA,DTT）对梨星毛虫中肠蛋白酶活性的影响。结果表明：梨星毛虫幼虫中肠总蛋白酶、强碱性胰蛋白酶、弱碱性胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶均在4龄具有最高酶活性。所有试剂均对总蛋白酶有激活作用;5 mmol/L CaCl₂对强碱性胰蛋白酶抑制作用最高;对弱碱性胰蛋白酶有抑制作用的仅有5 mmol/L DTT;对胰凝乳蛋白酶抑制效果最佳的为10 mmol/L EGTA。所筛选的对梨星毛虫主要中肠蛋白酶具有抑制作用的抑制剂,对以昆虫中肠蛋白酶为靶标的绿色害虫防控技术的开发具有参考价值。     

基于Maxent模型的葡萄根瘤蚜在中国的适生性分析

【目的】预测葡萄根瘤蚜在我国的潜在分布范围,为进一步防止其扩散蔓延提供科学依据。【方法】采用Maxent生态位模型和地理信息系统(ArcGIS)并结合影响葡萄根瘤蚜生长发育的环境因子,对葡萄根瘤蚜在我国的潜在适生范围进行了预测。【结果】葡萄根瘤蚜在我国的高适生区主要集中在辽宁大部、河北东南部、山东、河南东部、江苏、浙江北部、江西局部、安徽大部、湖北中部、湖南中部、陕西关中及陕南、重庆、四川东部、贵州北部;通过ROC曲线验证,该模型的训练集和测试集的AUC值分别为0.982和0.962(非常接近1),表明预测获得了较好的结果;年平均气温、最热月份最高温度、最冷月份最低温度、最暖季度平均温度、最冷季度平均温度、年降雨量、最湿月份降雨量、最湿季度降雨量和最冷季度降雨量对葡萄根瘤蚜的潜在分布影响较大。【结论】葡萄根瘤蚜在我国适生范围广泛,加强未被葡萄根瘤蚜侵染地区的监测管理意义重大。     

麦长管蚜对小麦产量成分的影响与生态防控

麦长管蚜（荻草谷网蚜）是中国北方麦田发生范围最广、小麦灌浆期常年需要化学防治的蚜虫种类。麦长管蚜种群田间时空发生发展动态受地理区域、气象因素、天敌、农事操作、农田生物多样性、以及小麦品种抗蚜特异性及生长发育阶段等多种因素的影响。一般年份,麦长管蚜种群发展的时间动态是随春季小麦的生长发育和田间气温的回升,由拔节起身期的零星发生,到孕穗期的快速增长,抽穗后种群数量的急速增加,至灌浆中后期达到高峰,乳熟期急剧下降;空间分布型的动态变化则按随机-核心-聚集（嵌纹）-均匀-聚集（嵌纹）-消失的规律变动。小麦抽穗前受蚜虫为害主要影响穗粒数,但由于田间种群数量小,对产量影响不大;抽穗后蚜虫种群数量增加,主要影响千粒重。本研究提出了针对麦长管蚜的分段生态防控策略,依据麦蚜的为害特点、小麦发育阶段及品种抗/耐蚜特性制定动态防治指标,抽穗前生防为主,防治指标宜严,抽穗后化防为主,防治指标宜宽的建议。同时提出植保无人机结合人工智能自动寻查病虫害发生中心,实时“一喷三防”精准施药的设想。     

DNA条形码技术在几种苹果园鳞翅目害虫鉴定中的应用

为探讨DNA条形码技术在苹果园鳞翅目昆虫鉴定中的适用性,采用DNA条形码通用引物,扩增并分析采自陕西7个苹果园的鳞翅目昆虫的线粒体细胞色素氧化酶Ⅰ基因(COⅠ)片段,基于扩增的COⅠ序列计算种间和种内遗传距离,并构建NJ树(Neighbor-Joining tree)和ME树(Minimum-Evolution tree)。经通用的DNA条形码技术鉴定显示,采集的鳞翅目昆虫隶属于7个属的9种昆虫;基于p-distance模型的种内和种间遗传距离分析显示,种间遗传距离为8.4%~69.4%,种内遗传距离为0~0.6%,种内最大遗传距离与种间最小遗传距离无重叠;同时,基于种间和种内遗传距离构建NJ树和ME树均显示,同种昆虫在系统树上都各自在同一进化支;因此,基于DNA条形码的鉴定方法可区分这些苹果园的不同鳞翅目害虫。